Knowledge base: Warsaw University of Technology

Settings and your account

Back

Mechanical analysis of heart surgery robot Robin Heart

Artur Szybiak

Abstract

This project is the first attempt of checking the mechanics of heart surge robot Robin Heart. Device has been made by a team of science from Foundation of Cardiac Surgery Development in Zabrze, which is the most advanced unit in Europe. It task is making non invasive surgery. Construction of the robot is very complicated, so this project is only about a part of the mechanism. These parts are: a laparoscope, a straight - line mechanism, the shortest arm and all components that are part of them. The first step was simplified the model of robot. To do that all screws and fixed connections have been changed, so now they include more important components. Next step was described finite elements using during calculation. The last point in project shows results obtained in calculation. As it may be expected stress on the parts of robot is very low. And because of that all attention was given to contacts between the parts. Every joint was shown the same way: first how status between contact and target looks like, then stress is presented. They have several dozens MPa, and are falling when approach motors. So in articulated joint they have several MPa. Because during work the robot do not have high stress, his mass my be reduced by changing case, so it is still stiff and not so heavy.
Diploma type
Engineer's / Bachelor of Science
Diploma type
Engineer's thesis
Author
Artur Szybiak (FPAE/IAAM) Artur Szybiak,, The Institute of Aeronautics and Applied Mechanics (FPAE/IAAM)Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Title in Polish
Analiza wytrzymałościowa robota kardiochirurgicznego Robin Heart
Supervisor
Marek Tracz (FPAE/IAAM) Marek Tracz,, The Institute of Aeronautics and Applied Mechanics (FPAE/IAAM)Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Certifying unit
Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Affiliation unit
The Institute of Aeronautics and Applied Mechanics (FPAE/IAAM)
Study subject / specialization
, Automatyka i Robotyka (Automation and Robotics)
Language
(pl) Polish
Status
Finished
Defense Date
23-02-2009
Issue date (year)
2009
Pages
43
Internal identifier
MEL; PD-000752
Reviewers
Marek Tracz (FPAE/IAAM) Marek Tracz,, The Institute of Aeronautics and Applied Mechanics (FPAE/IAAM)Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE) Tomasz Zagrajek (FPAE/IAAM) Tomasz Zagrajek,, The Institute of Aeronautics and Applied Mechanics (FPAE/IAAM)Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Keywords in Polish
ROBOTYKA, PROJEKTOWANIE ROBOTÓW, ROBOTY CHIRURGICZNE, AUTOMATYKA I ROBOTYKA
Keywords in English
xxx
Abstract in Polish
Niniejsza praca jest pierwszą próbą sprawdzenia mechaniki robota kardiochirurgicznego Robin Heart. Urządzenie zostało skonstruowane przez zespół naukowców z Fundacji Rozwoju Kardiochirurgii w Zabrzu (jest to obecnie najnowocześniejsza jednostka tego typu w Europie). Jego zadaniem jest przeprowadzanie bezinwazyjnych operacji. Ze względu na złożoność konstrukcji robota, praca opisuje tylko część urządzenia: laparoskop, mechanizm prostoliniowy, ramię krótsze oraz wszystkie elementy, które składają się na ich budowę i działanie. Na początku uproszczono model robota: usunięto z niego wszystkie śruby oraz połączenia nieruchome, które zamodelowano tak, że tworzą wraz z głównymi elementami pojedyncze obiekty. Następnie opisano rodzaje elementów, które można wyróżnić. Ostatnim punktem pracy było zaprezentowanie wyników. Jak można było się spodziewać, naprężenia występujące na częściach robota są bardzo małe, dlatego skupiono całą uwagę na połączeniach między komponentami. Każde połączenie przedstawiono w ten sam sposób – najpierw pokazano jak wygląda kontakt pomiędzy rozpatrywanymi częściami, a następnie zaprezentowano naprężenia występujące w nim. Są one rzędu kilkudziesięciu MPa i zmniejszają się wraz ze zbliżaniem się do napędów tak, że w przegubie łączącym ramie krótsze z dłuższym naprężenia sięgają wielkością kilku MPa. Ponieważ robot nie jest poddany wysokim naprężeniom poza połączeniami, można zmniejszyć jego masę i przeprojektować obudowę tak, aby zachowała swoją sztywność, a jednocześnie była lżejsza.
File
  • File: 1
    Praca_inż.doc
Request a WCAG compliant version

Uniform Resource Identifier
https://repo.pw.edu.pl/info/bachelor/WUTbd79182057df429ebe8b2c6db07c0c7d/
URN
urn:pw-repo:WUTbd79182057df429ebe8b2c6db07c0c7d

Confirmation
Are you sure?
Report incorrect data on this page